пятница, 9 сентября 2011 г.

ДРЕВЕСИНА, МАКРОСТРУКТУРА И КАТЕГОРИИ


ДРЕВЕСИНА, МАКРОСТРУКТУРА И КАТЕГОРИИ


Рассмотрим структуру дерева.
На рис1 показан поперечный разрез бревна.
1 - кора
2 - луб
3 - камбий
4 - заболонь
5 - ядро
6 - сердцевина

Кора состоит из наружной кожицы, пробкового слоя и внутреннего слоя - луба.
Камбий -состоит из живых клеток. Деление клеток камбия начинается весною, а заканчивается осенью. Поэтому древесина ствола состоит из годичных колец.
Заболонь - живая часть древесины участвующая в физиологических процессах.
Ядро - мертвая часть древесины или спелая древесина. Движение влаги по этой части прекращено. У хвойных пород стенки клеток ядра пропитаны смолою.

Сердцевина - рыхлая первичная ткань, которая имеет малую прочность и легко загнивает.
У всех деревьев в раннем возрасте древесина состоит только из заболони и лишь спустя определенное время, происходит отмирание центральной части древесины. При этом у одних деревьев происходит интенсивное потемнение центральной части - образуется ядро. Такие породы называются ядровыми. Породы с однородной окраской древесины называются безъядровыми. К ядровым породам относятся - лиственница, сосна, кедр. К безъядровым - ель и пихта.
Часто , очень часто слышим следующее неграмотное утверждение: "заболонь является защитным слоем древесины". Так вот - заболонь состоит из колец более молодой древесины, окружающее ядро или спелую древесину. По клеткам заболони перемещается влага с растворенными в ней питательными веществами. Поэтому древесина заболони имеет большую влажность, чем ядровая древесина, легко загнивает, и вследствие значительной усушки усиливает коробление.
Т.е. утверждение: "заболонь является защитным слоем древесины" - ложное на все 100% и скорее относятся к анекдотичным ситуациям, когда один сказал, остальные, не являясь специалистами, подхватили. Немного отойду от темы. В 1998 году создавался мой первый сайт, с вебмастером я общался по телефону, и в предложении "сруб бани из плотной осины" была допущена ошибка: "сруб бани из болотной осины". Даже не являясь специалистом можно понять, что на болоте не может расти строевая осина. Ошибку я заметил только в 2000 году, конечно, исправил, но попробуйте набрать в Яндексе фразу "сруб бани из болотной осины" результат поиска Вас удивит. Результат поиска: страниц - 2 646, сайтов - не менее 543. т.е. господа не слишком себя затрудняют, копируют друг у друга, а затем будут утверждать, что на болоте растет самая лучшая осина для бани!
Так какая же часть древесины самая ценная? Ответ - ядро!
Ядро - спелая древесина . Движения влаги по клеткам ядра нет - поэтому древесина ядровой части ствола обладает большей прочностью и стойкостью к загниванию, чем заболонная часть древесины.
Большое внимание необходимо уделять и лесу, из которого будет изготовлен сруб Вашего дома. Условно лес можно разделить на 3 категории: пиловочник, строевой лес и подтоварник.
Строевой лес (фотография 1)- лес большой высоты с маленькой конусностью и небольшим количеством сучьев.Строевое дерево, как правило, имеет высоту не менее 24 метров, растет на песчаных почвах и окружен ельником, ельник заглушает нижние сучки сосны и заставляет сосну тянуться вверх. Строевой лес используется при изготовлении срубов домов и бань. СНиП II-25-80 пункт 2.4 гласит: "Величину сбега круглых лесоматериалов при расчете элементов конструкций следует принимать равной 0,8 см на 1 м длины, а для лиственницы - 1 см на 1 м длины". Я считаю, чтобы получить красивый сруб, необходимо использовать лес, сбег которого не превышает 0,5 - 0,6 см. на 1 метр .
Пиловочник - лес средней высоты до 24 метров, конусность у такого леса большая, большое количествои сучьев, такой лес используется для изготовления пил. материала. Пиловочник использовать для изготовления сруба не рекомендуется. На фотографии 2 и 3 изображены дома, срубы которых изготовлены не из строевого леса, а из пиловочника. Плотники такой лес называют "морковками".
Подтоварник - лес высотой до 15 - 18 метров с небольшой конусностью и максимальным диаметром 11 - 20 см, из такого леса, его еще называют тонкомером, изготавливают профилированный брус, оцилиндрованное бревно, качественную вагонку и половую рейку, погонаж. Из такого леса можно изготовить небольшой сруб дома или бани.
В зависимости от качества древесины круглый лесоматериал делится на 4 сорта. (ГОСТ 9463-72) В строительстве применяется лес 2 и 3 сорта. Доски и бруски выпускаются 6 сортов, а брус 5 сортов. (ГОСТ 8486-66, СНиП II - 2 - 80) Если Вам интересно, то можно полистать ГОСТы, там представлены основные параметры и размеры лесоматериалов, нормы ограничения пороков и правила.
К положительным свойствам древесины относятся:
Небольшая плотность при высокой механической прочности. см Таблицу 3
Высокая удельная прочность, близкая к значению удельной прочности стали и выше у. п. бетона, кирпичной кладке
Высокая жесткость, опять же сопоставимая показателю жесткости малоуглеродистой стали.
Как я говорил выше - низкий К теплопроводности.
Низкий К - линейного расширения, т.е.даже в конструкциях большой протяженности можно не делать температурных швов.
Стойкость к вибрациям.
Радиопрозрачность.
Высокая долговечность при соблюдении мер защиты от поражения биологическими вредителями и пожарной опасности.
К отрицательным свойствам древесины относятся
Гигроскопичность и ее последствия - усушка, разбухание, коробление, растрескивание.
Неоднородность строения
Подверженность атмосферному, биологическому поражению и пожарной опасности, последняя полностью устраняется современными методами защиты.
Таблица 3. Плотность пород древесины.
№п/п Порода древесины Плотность
1 Пихта сибирская 0,39
2 Ель 0,45
3 Кедр 0,49
4 Сосна 0,52
5 Лиственница 0,66
Породы древесины
В зависимости от того, что вы хотите сделать, используют ту или иную породу древесины. 
Прежде всего нужно определить, принадлежит ли выбранный вами брусок к хвойным породам или лиственным. Хвойные породы обладают более резким, смолянистым запахом. Кроме того, макроструктура таких пород дерева лучше выделена, чем у лиственных. К хвойным породам древесины относят сосну, лиственницу, пихту, ель, кедр.
  • Хвойные породы древесины
  • Лиственные породы древесины
  • Древесина плодовых деревьев
  • Древесина редких пород
Сосна наиболее часто используется как строительный материал. Окраска древесины сосны может быть как красновато-желтой, так и бледно-желтой, причем это нисколько не сказывается на рабочих свойствах древесины. Сама древесина прочная, легкая, удобна в обработке. Кроме того, из-за высокого содержания смолы древесина очень стойка к гниению и воздействию атмосферных явлений. Мягкая структура древесины позволяет легко впитывать различные красители. Это касается также и лаковых покрытий. При усушке древесина сосны практически не коробится. 
Ель вторая по значимости и использованию хвойная порода. По сравнению с сосной, ель во многом уступает ей. Прежде всего, это вызвано большим количеством сучков в древесине. Да и обработке она поддается несколько хуже. В древесине ели смолы немного меньше, что и сказывается на плохой устойчивости ее к воздействию атмосферных явлений.
Пороки древесины
При работе с древесиной следует не только обращать внимание на расположение волокон. Прежде всего внимательно осмотрите со всех сторон выбранный вами брусок. Древесина, с которой вы собрались работать, должна быть не только прочной, но и «здоровой» - однородной по цвету, без примеси достаточно интересных и необычных цветов, без следов поражения древесными червями-точильщиками, а также без следов начавшегося гниения. Если ваш брусок имеет хотя бы один из этих признаков, то сразу отложите его в сторону, иначе при работе вы можете всякого натерпеться, а в конце работы вы не получите достаточного удовлетворения от проделанного. Да и работа может просто свестись на нет. 
Не следует использовать для работы древесину, пораженную грибком. Его можно хорошо заметить даже невооруженным взглядом по изменению цвета древесины и по расщеплению волокон древесины в месте поражения. Цвет пораженной грибком древесины может быть различным: от кремового и бурого до синеватого и зеленоватого. Остальная древесина при этом сохранит привычный цвет. 
Зеленоватый налет, появившийся на отдельных участках древесины, свидетельствует о том, что древесина начала гнить. Плесень поражает древесину только снаружи, поэтому, если вы своевременно зачистите поверхность ножом или рубанком, то доску или брусок можно еще спасти, а затем, просушив его, использовать в работе. 
Цветная гниль не так безобидна, как ядровая. Она поражает древесину изнутри, разрушая ее структуру и делая невозможным ее использование. Древесина может быть абсолютно здоровой, но все же непригодной к работе. Пороки могут быть различными. Одни из них могут полностью исключить древесину из употребления, другие лишь ограничивают возможности по обработке. 
Наиболее распространенным пороком является наличие сучков. Но сучки встречаются двух видов. Одни из них прочно срослись с древесиной и убираются из массива только при удалении всего участка. Другие отделяются от древесины легко. Именно здесь велика вероятность того, что при сушке уже готового изделия он может выпасть и испортить всю картину. 
Заделать такое отверстие можно при помощи клинообразной пробки, которая вбивается вместо сучка. Кроме того, при долгом хранении древесины как стройматериала темнеют в первую очередь сучки. Исключение составляют только некоторые хвойные породы. 
К категории дефектов древесины можно отнести и наличие засмолок у хвойных и водослоев у лиственных пород. Так принято называть места скопления древесного сока в массиве древесины. При отделке вам придется откачать из этого места смолу и обработать ее специальным раствором. Но лучше, если вы расположите деталь на бруске так, чтобы кармашек находился либо внутри детали, либо вне ее. 
Среди пороков древесины, которые необходимо учитывать при работе, больше место занимает такой порок, как наличие трещин. Они образуются в массиве древесины в период роста древесного ствола. Трещины могут быть разными. 
Морозные трещины могут разделить весь ствол на две части. Сами трещины идут от внешнего края внутрь и образуются только зимой при сильных морозах. 
Отступные трещины возникают только внутри ствола, при этом образуется промежуток между годичными кольцами. Причина образования таких трещин большое напряжение внутри ствола в период усиленного роста. 
Метиковые трещины, как и морозные, могут разделить ствол на две части. Разница между ними в том, что морозные идут от внешнего края к центру, а метиковые от основания ствола к вершине. 
Трещины при усушке могут образовываться и в древесине без видимых пороков. Такие трещины идут от центра ствола к внешней стороне поперек годичных колец. 
Также к порокам древесины можно отнести наличие наклона волокон. Такой дефект может быть как природным, так и механическим. В любом случае тонкие узкие заготовки из такой древесины при усушке очень сильно коробятся. 
У хвойных пород древесины наиболее часто встречается такой дефект как крен. Это природный порок, возникающий при сжатости ствола в период роста. Древесные волокна на этом участке расположены близко друг к другу, что значительно увеличивает время пропитки древесины антисептиками и химическими красителями. Но такая древесина очень прочна и устойчива к воздействию атмосферных явлений, так что ее можно приспособить на обивку входной двери на даче или в квартире. 
Наличие прирости в древесине само по себе безобидно, но может создать большие трудности после усушки. Такой дефект возникает при порезе древесного ствола во время роста. Образовавшаяся рана постепенно зарастает, но годовые кольца уже иначе начинают расти.
Усушка древесины
Различных пороков древесины во время работы можно избежать, так или иначе расположив чертеж на подготовленной заготовке. Но в любом случае для работы надо брать только хорошо высушенную древесину, иначе есть вероятность, что после долгой и упорной работы все ваше старание пропадет даром, иначе говоря, растрескается и покоробится. 
Поэтому перед тем как приступать к работе, хорошо просушите заготовку. Но не стоит сразу с сырой древесины отпиливать куски, которые потом не понадобятся. Древесина от этого все равно быстрее не высохнет. При этом вы можете просто испортить брусок ведь при усушке волокна сжимаются в разных направлениях по-разному. 
Наименьшее изменение размеров бруска произойдет по направлению роста волокон. Еще меньше станет брусок поперек роста волокон, т. е. в радиальном разрезе. Больше всего брусок усыхает в тангентальном направлении. 
Все древесные породы по способности уменьшать размеры при сушке можно разделить на 3 категории: сильно усыхающие, умеренно усыхающие и слабо усыхающие. К первой категории относятся такие породы, как дуб, липа, вяз, ольха, бук, клен и многие другие. Ко второй категории относятся: ива, осина, тополь, сосна. Мало изменяют размеры при усушке только ель и лиственница. 
Сушка древесины требует большого терпения. Нельзя сразу класть сырую древесину к сильному источнику тепла. Прежде всего, принеся доски домой, подержите их несколько дней на застекленной лоджии и только потом занесите в помещение. Если у вас лоджия не застеклена, то поставьте их в кладовку или в коридор, где температура всегда немного ниже, чем в жилой комнате и тем более на кухне. Только в эти несколько дней постарайтесь, чтобы заготовки стояли подальше от сквозняка- Да и на лоджии тоже следует избегать попадания прямых солнечных лучей, чтобы не получилось, что одна часть заготовки высохла и потемнела на солнце, а другая еще сырая. 
Чуть подсохшие доски смажьте с торцов садовым варом или клеем ПВА. Заготовки из ценных пород древесины необходимо смазывать не только с торцов, но и с боковых сторон, чтобы при сушке не образовались трещины. Такого же правила следует придерживаться и при сушке древесины плодовых деревьев. Слой ПВА можно заменить обычной бумагой, которая приклеивается к сторонам бруска на крахмальный клейстер. 
Приготовленные таким образом бруски и доски уложите возле батареи центрального отопления или возле камина или обогревателя. Доски постоянно нужно будет переворачивать и следить за тем, чтобы температура в комнате была одинаковой, без существенных перепадов. Но и сквозняков тоже следует избегать, иначе возрастает вероятность появления трещин. 
В зависимости от того, какого размера выбранные вами заготовки, время на сушку может варьироваться. Толстые и длинные доски, естественно, сохнут намного дольше, чем тонкие и короткие. 
Если вы сушите доски не в помещении, а под открытым воздухом, то вам обязательно сделать навес, который предохранял бы древесину от прямых солнечных лучей и атмосферных осадков. Земля под доски должна быть выровнена тщательным образом, чтобы доски не изогнулись при хранении и сушке. На землю постелите слой толя, затем поставьте несколько брусков, чтобы воздух мог проникать и под них.

Комментариев нет:

Отправить комментарий